四川盆地东南缘齐岳山断裂构造特征与页岩气保存条件

勘探现状表明,位于四川盆地东南缘的齐岳山断裂,导致了盆缘两侧页岩气成藏存在显著的差异性。文章基于最新的地震数据,结合区域地质资料,利用断层相关褶皱理论,系统解剖齐岳山断裂的构造变形特征,具体包括齐岳山断裂的几何特征,形成演化过程,以及对页岩气保存条件的影响。结果表明,齐岳山断裂在平面上呈S形分布,由多条不连续断层组成,且在北部呈右阶左行雁列式,在南部左阶右行排列;齐岳山断裂控制形成了西侧背斜和西侧斜坡两类转换带,并分别发育"基底冲断—断层相关褶皱—滑脱"和"基底逆冲—滑脱"两类构造变形模式,且断层断距从焦石坝到古蔺逐渐变小;齐岳山断裂在晚侏罗世主滑脱层抬升导致隔槽式褶皱带向隔档式转变过程中形成雏形,经历了晚白垩世黔中地块的改造作用和新近纪末期的差异隆升形成现今的形态;受齐岳山断裂控制,东侧强烈变形褶皱带保存条件差,仅宽缓向斜内残留常压页岩气藏,西侧前缘基底分支断层滑脱导致五峰组-龙马溪组抬升,形成的四个背斜构造埋深适中,为有利勘探目标,且自南向北其保存条件逐渐变好。     

四川盆地秭归复向斜构造变形机制及构造意义

为剖析大巴山构造带变形前缘与湘鄂西褶皱带变形前缘的叠加复合方式,通过分析秭归复向斜的浅部资料和深部最新的地震剖面,对秭归复向斜南、北两侧的地质结构和变形过程进行了分析。研究表明：深部构造楔的活动是促使秭归复向斜南、北两翼发生构造变形的主要原因,秭归复向斜南翼构造楔以连接志留系滑脱层和基底滑脱层的南倾断面为底板前冲断裂,以志留系滑脱层及其上部的北倾断面为顶板反冲断裂,由志留系页岩层至震旦系顶部及其深部的一部分基底物质组成构造楔参与变形;向斜北翼深部的构造楔,以向斜北翼基底滑脱层为顶板反冲断裂,以北翼下方深部滑脱层为底板前冲断裂,构造楔整体由基底物质组成。进一步的分析认为：秭归复向斜南翼的形成受控于湘鄂西褶皱带晚侏罗世至早白垩世初向北的递进构造变形,北翼及其内部次级褶皱的形成受控于早白垩世中期至早白垩世晚期大巴山构造带内南大巴冲断带向南的挤压推覆;大巴山构造带早白垩世中期至晚白垩世的变形叠置于湘鄂西褶皱带晚侏罗世的变形之上是两构造带叠加变形的基本模式。     

焦石坝地区中、古生界构造特征及其页岩气地质意义

通过二维、三维地震剖面解释和运用平衡剖面技术观点,对焦石坝地区基底结构、中、古生界构造特征及其构造演化进行了研究。研究结果表明,该区存在着基底卷入和盖层滑脱2种构造类型。基底卷入型有背冲背斜、对冲向斜、叠瓦逆冲、正花状扭动和多字形扭动5种构造样式。盖层滑脱型有断展或断弯、断滑、叠瓦逆冲、叠瓦反冲、冲断楔5种构造样式和组合。燕山早、中期是该区的2个主要构造变形期,在燕山早期,中、古生界与基底及其内幕之间近水平向西拆离滑脱推覆,形成了侏罗山隔挡式背-向斜交替褶皱。方斗山断裂与大天池背斜之间的焦石坝地区为挤压宽缓复向斜背景;在燕山中期,受东邻隔槽带中、深层基底拆离向西强烈冲断作用,焦石坝地区形成了仰冲-逆冲-掩冲构造格局,经历基底叠瓦冲断-盖层滑脱-左行压扭3个变形幕,形成了焦石坝双层背冲背斜及翼部的断褶带。石门断褶带具有多层滑脱褶皱特征,乌江断褶带具有滑脱与左行压扭的性质。构造变形性质与类型、龙马溪组-五峰组滑脱程度、层滑作用产生的构造缝是该区形成大型页岩气田重要的构造影响因素。     

中扬子地块西部地区结构构造与页岩气保存条件的关系

中扬子地块西部地区下古生界暗色页岩发育,为海相页岩气的富集成藏奠定了物质基础。为了查明构造对页岩气差异保存的控制作用、揭示页岩气保存的关键因素,首先精细解析该区的结构构造特征,开展构造结构模式识别与构造区带划分,研究构造的变形方式及变形强度;在此基础上,分析确定不同构造样式与页岩气保存条件的关系;进而结合构造变形与海相页岩岩相古地理特征,指出该区页岩气勘探的有利区带。研究结果表明:①该区可分为4个构造形变带,识别出限制型、弱改造型和强改造型3类前展式结构模式;②限制型位于湘鄂西北段,前展式构造不完整,发育冲断带和挤压断褶带;③弱改造型和强改造型分别位于湘鄂西和武陵山地区,具有完整的前展式构造,但前者的变形强度较弱,未经历晚期的构造叠加改造作用;④该区存在着3个构造转换带——川东断褶带与湘鄂西断褶带构造转换带、湘鄂西断褶带与武陵山断褶带构造转换带、中扬子地块露头区与盆腹区构造转换带,其中前者以齐岳山断层发生构造转换,西侧川东断褶带为隔档式褶皱,断层密度小、地层剥蚀强度小、页岩气富集于背斜和斜坡中,东侧湘鄂西断褶带为隔槽式褶皱,断层作用强、地层剥蚀强度大、页岩气富集于残留向斜中。结论认为,该区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气在秭归向斜、冲断—滑脱带和齐岳山断层西缘保存条件为最好;下寒武统牛蹄塘组页岩气勘探的有利区带分布于开县对冲带、挤压褶皱带、冲断—滑脱带和宜昌斜坡西侧。     

四川前陆褶皱-冲断带构造样式与特征

四川前陆褶皱-冲断带的递进冲断推覆控制了四川前陆盆地内主要构造样式的展布和发育,平面上可分为:(1)川东南隔挡式褶皱变形;(2)川中隆起低级背斜构造区;(3)川西及川东北低陡褶皱－低平格皱区,变形具有平面上的分带性。纵向上变形具有层次性,可划分为深层次、中层次和浅层次,因而呈“三明治”式结构。主要构造样式有:基底冲断推覆构造、叠瓦冲断系、飞来峰构造、双重构造、背冲隆起、三角构造带、断展褶皱、断弯褶皱及平缓褶皱。      

渝鄂湘边区构造样式分析

以T.P.Harding和J.D.Lowell的构造样式分类方案为基础，对研究区构造样式作了详细分类研究。根据基底是否卷入，将研究区构造样式分为基底卷入型和盖层滑脱型2大类；根据应力传递方式，将基度卷入型构造样式分为挤压断块、张性断块和基底逆冲－褶皱系3类，盖层滑脱型构造样式分为逆冲－褶皱组合和正断层组合2类。根据褶皱和断裂的不同组合形式，进一步识别出11种构造要素，即背冲断块、对冲断块、“垒－堑”式组合、大型盲叠瓦冲断带、叠瓦扇、断弯背斜、滑脱背斜、断展背斜、滑脱背斜、构造三角带、双重构造、铲形正断层与滚动背斜等。由于多期构造变形的影响，存在多种构造样式叠加现象。     

川西南冲断带深层地质构造与潜在油气勘探领域

应用地质、地震及钻井等资料,对川西南冲断带深层地质结构、构造演化和变形过程进行系统研究,探讨四川盆地西南(简称川西南)地区深层潜在的油气勘探领域。川西南冲断带在关键地质历史时期发育特征性的地层分布及构造变形结构,主要包括前震旦纪多个近南北向的裂谷构造、震旦系灯影组阶梯状台地-台缘构造、晚古生代早期的西部古隆起、晚古生代—中三叠世碳酸盐台地、晚三叠世至白垩纪的前陆斜坡和前缘隆起构造以及新生代多期多向再生前陆冲断构造等。现今川西南冲断带整体上表现为受中三叠统雷口坡组内盐层和基底拆离层控制的双层冲断变形几何学结构,浅变形层发育构造位移远距离传播的北东—南西走向的滑脱冲断构造;而深变形层则发育基底卷入的近南北走向的基底褶皱,并改造了上部早期形成的滑脱冲断构造,改造强度南强北弱。川西南冲断带南部地区以晚期基底冲断褶皱构造为特征,而中—北部地区则以浅层滑脱冲断为主。靠近山前的雾中山构造带呈现滑脱推覆结构特征,上盘推覆构造为复杂化的断层转折褶皱核部和前翼,深层则发育稳定的隐伏原地构造。从构造变形结构分析,区域盐滑脱层上、下的构造变形层中都发育了有利的勘探层系和区带,各变形层中多排显性背斜构造带是重点领域。而雾中山构造带深层原地隐伏的震旦系和二叠系、深层隐伏的前震旦纪裂谷层序及相关构造、震旦系灯影组台地-台缘带以及龙泉山构造东侧的印支期古隆起等是川西南冲断带潜在油气勘探领域。图11参36     

塔西南坳陷北缘新生代构造形变特征

塔西南坳陷北缘的新生代构造形变受控于近南北向的挤压。由于所处构造位置不同,西段和东段变形样式有很大差别。据此,可划分成东西两个变形区:西部称南天山前缘构造变形区;东部称麦盖提斜坡北缘构造变形区。前者构造形变与南天山冲断一褶皱带向南的推挤密切相关,并受西昆仑冲断-褶皱带向北推挤的叠加改造。总体呈自南而北的前展式,变形样式主要有:叠瓦状断裂组合、断弯背斜、构造三角带、隔挡式褶皱等。后者的西段受色力布亚断裂控制,以边冲与走滑复合为主要变形机制,形成沿断裂走向分布的断裂背斜带;东段受玛扎塔格断裂控制,以左旋压担为主要变形机制,形成复杂的扭动断裂带。     

受盐层影响的前陆褶皱-冲断带构造特征——以库车秋立塔克构造带为例

褶皱-冲断带和盐相关构造均十分发育的秋立塔克地区构造极其复杂,该地区新生界内部存在两套起滑脱层作用的膏盐层.受滑脱层位置变化影响,垂向上和平面上的构造变形特征均具有很大差别.地震剖面识别出的构造样式主要有盐焊接、断层滑脱褶皱、断层传播褶皱、断层转折褶皱、三角带及其混生构造样式和基底卷入型断层相关褶皱等.秋立塔克地区盐相关构造形成的主要动力是挤压应力,其形成过程主要经历了楔状地层、滑脱背斜、滑脱断层和对冲断裂形成4个阶段.     

重庆石柱鱼池坝飞仙关组三段沉积环境分析

重庆石柱地区位于上扬子地台东部．处于川东褶皱带与湘鄂西褶皱带的结合部位，包括鄂西渝东区石柱复向斜、齐岳山复背斜、齐西潜伏构造带及方斗山复背斜北段。     

中、下扬子区古生代盆地基底拆离式改造与油气领域

导源于古特提斯海关闭的印支运动,使扬子和华北地台分别向大别-胶南造山带的陆内俯冲和挤压,使扬子地台本身也产生了以基底拆离-盖层多层次滑脱为主要方式的变形改造。由江南-雪峰基底拆离推覆隆起带向北挤压所形成的NE至近EW向延伸的川鄂湘黔-苏皖南前缘褶皱-冲断带,在燕山晚期又受到了秦岭-大别-胶南造山带向南仰冲推覆形成的NW至近EW 向前陆褶皱冲断带进一步的叠加和改造,最终形成扬子地台南北两侧相向对冲的构造格局。文中还提出了中下扬子区与基底拆离-盖层滑脱构造有关的可能的油气聚集模式。     

米仓山与大巴山交汇区构造分区与油气分布

米仓山与大巴山交汇区经历了至少两期以上的构造复合,表现为近东西向的米仓山背斜叠加在南北向的大巴山冲断褶皱带上,形成以米仓山基底变质岩为核心的东西向叠加背斜褶皱;其次为大致呈近东西向的通南巴主体构造,由于受大巴山构造推覆的影响使其东段构造轴向发生旋转,整体改造为一个完整的北东向背斜构造。通过研究区10余条骨干剖面平衡剖面地层缩短率的计算,指出大巴山前缘和米仓山前缘沿山前带到盆地方向,地层缩短率由大到小。据此,可将大巴山前缘和米仓山前缘划分为强变形带、中变形带和弱变形带。各带在通南巴地区相互影响、相互叠加。从构造变形强度和成藏条件分析,米仓山前叠瓦冲断区带、黑池梁、涪阳坝和南阳场4个区块为研究区勘探最有利的正向构造区块。     

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依据断裂规模及其控制作用，划分出一级控盆、二级分区、三级控带、四级控圈和五级小断裂，各级断裂有机组合，构成四大断裂系统：赛什腾断裂系统、大红沟断裂系统、昆特依断裂系统和中部断裂系统。大断裂控制了柴北缘深浅层的构造格局，形成了南北成带、东西分块、洼隆相间、上下分层构造格架。中、下侏罗统地层的展布明显受侏罗纪基底大断裂的控制。柴北缘发育七种类型的构造发育模式：断裂反转—基底逆冲—反冲断滑构造发育模式；地层反转—冲起—断滑褶皱叠加模式；断层反转-冲起滑褶皱叠加构造模式；断层反转—顺冲断滑褶皱叠加模式；断层反转—基底逆冲—断滑褶皱叠加模式；潜伏断展背斜发育模式；断层反转—反冲断滑褶皱叠加模式。断裂是控制本区油气分布的主要控制因素。基底大断裂控制着烃源岩的展布；油气藏的重要聚集空间—构造圈闭的形成与分布也受断裂控制，断裂是油气运聚成藏的最重要的通道。     

Structural deformation and fluid flow from East Sichuan to the northwestern periphery of the Xuefeng Uplift, China

Hydrocarbon preservation conditions have restricted exploration in the Middle and Upper Yangtze,and structural deformation and fluid activity have played an important role in the origin and preservation of oil and gas.In order to study that how the deformation and fluid activity impact the hydrocarbon preservation,we did some field work and collected some calcite vein samples for analysis of deformation periods using acoustic emission and fluid inclusions.Combined with previous studies,the strata distribution,tectonic deformation and fluid characteristics show that there are three structural belts in the study area:East Sichuan,West Hunan and Hubei and the northwestern periphery of the Xuefeng Uplift,and that their tectonic deformation style,fluid inclusion characteristics and hydrocarbon preservation are different.The breakthrough thrusts were well developed in the anticline core,and a lot of hydrocarbon inclusions were found in calcite veins around the thrusts in East Sichuan.The breakthrough thrusts were only in the syncline core in West Hunan and Hubei,and the brine inclusions did not contain hydrocarbon in calcite veins around the thrusts.Many breakthrough thrusts were found in the northwestern periphery of the Xuefeng Uplift,where there were only rare calcite veins.The deformation and hydrocarbon inclusion indicated that when there was no fault breakthrough in East Sichuan,the Paleozoic covered by the Triassic regional cap was good for hydrocarbon preservation.The strata above the Lower Paleozoic were denuded,and lots of brine inclusions and deep infiltration of surface water were found in the West Hunan and Hubei,so only the part of the syncline area with a well developed Silurian regional cap had good preservation conditions.Intense tectonic movements and denudation were widely developed in the northwestern periphery of the Xuefeng Uplift,where there were only paleo-reservoirs,non-hydrocarbon fluid activity and poor preservation conditions.     

鄂西-渝东区膝折构造

包括鄂西-渝东区在内的川东褶皱带的高陡背斜,实际上是多岩层层系在纵弯作用下形成的区域大尺度膝折构造.它是江南-雪峰基底拆离推覆体由SE向NW方向水平挤压作用下中上扬子古生界盆地沉积盖层产生递进(衰减)变形的结果.膝折构造是一种兼具剪切褶皱和弯滑褶皱2种作用特征的褶皱.它往往发生在岩性相对均一的一系列脆性和单层厚度较薄、多层粘性差较大的岩系中.根据褶皱变形强度和几何形态,将鄂西-渝东区的膝折构造进一步划分为挠曲背斜、膝折背斜、箱状背斜、尖棱背斜和寄生背斜5种构造样式.膝折构造控制了川东地区天然气藏的形成与分布.      

塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带中秋—东秋段盐相关构造特征及变形机理

塔里木盆地秋里塔格构造带中秋—东秋段新近系、古近系中广泛发育着厚层膏盐岩,但由于膏盐层分布的差异性造成了中秋、东秋盐下层和盐上层分别具有不同的构造样式和变形机理。在二维、三维地震资料解释的基础上,以前陆盆地系统体系为理论基础,开展中秋—东秋段构造样式的精细分析。通过地震精细解释、已钻井和膏盐层分布的综合分析,认为中秋段处于库姆格列木群膏盐岩和吉迪克组膏盐岩交会叠置区,盐下发育滑脱逆冲叠瓦构造,盐上发育反冲构造;东秋段发育吉迪克组膏盐岩,盐下发育大型宽缓背斜,盐上层发育滑脱逆冲构造,形成单斜或断背斜构造。采用离散元数值模拟手段,利用单因素变量方法,通过4组对比模拟实验,探讨中秋、东秋盐构造变形机理。离散元数值模拟结果表明：盐岩展布形态、同构造沉积、基底先存断裂等因素,是中秋—东秋段盐构造变形的控制因素。盐层的展布、叠置关系显著影响盐下构造变形,盐层发育区形成多排逆冲断裂,盐层不发育区构造整体抬升,逆冲断裂断穿上部岩层;同构造沉积减弱了盐下构造变形强度,对构造形态有一定影响;先存断裂主要影响盐下构造样式及挤压端垂向隆升幅度。     

龙门山北段构造变形特征与物理模拟

龙门山构造带位于扬子板块与松潘—甘孜褶皱带的交接部位,具有NE分带、EW分段的变形特征。龙门山北段逆冲推覆带是以出露轿子顶杂岩和唐王寨向斜为典型特征;推覆-滑覆带变形强烈,地表主要为一系列NW往SE的叠瓦推覆体,地腹发育双重构造;而前陆坳陷变形较弱,地表主要为SE倾伏的单斜,地腹则发育断层相关褶皱。通过构造物理模拟认为：1）龙门山北段构造变形受力边界主应力与断裂走向间的锐夹角为70°,为羌塘地块与西秦岭造山带共同挤压所形成;2）构造变形样式上后缘为基底卷入式背冲型断层组合,前缘为前展型叠瓦式组合,断层向上延伸受下侏罗统滑脱层限制;3）构造具有3个阶段的变形过程,早期须家河组三段晚期的挤压作用产生叠瓦状断层,中期遂宁组沉积期和晚期白田坝组沉积期发生同沉积挤压变形。     

秋里塔格构造带构造分段特征与油气成藏

综合钻井、探头、地震与非地震等资料，分段解析塔里木盆地库车坳陷秋里塔格构造带的构造样式和地层结构，探讨构造变形的主控因素，进而分析构造分段性对油气成藏的影响。研究发现基层性质，盖层结构和受力状态等都对秋里塔格构造带东西差异变形有一定影响，而构造变形样式主要受盖层结构的控制，盖层中滑脱面组合与展布，滑脱面流变学性质以及灾形地层的横向变化都对构造样式的差异性有影响，导致秋里塔格构造带深、浅层构造纵向叠加，各具独特的分段特征，第三系叠盐层之下的深层油气聚集保存条件优越，受东西差异构造的控制，东部成藏类型为晚期近源快速成藏，西部为长期侧向运聚成藏。图7表2参22